河边发现一具男尸，尸体的颈部有勒痕，明显是他杀。但由于面容被捣毁，指纹也被烧掉，很难确定身份。经过缜密调查后，警方判定死者是无业者富樫慎二（
长冢圭史饰）。贝冢北警署的女警官内海薰（
柴崎幸饰）展开了调查。
内海走访了慎二的前妻花冈靖子（
松雪泰子饰）。靖子原是一位陪酒女郎，如今在一家便当屋工作，独力抚养着上中学的女儿。离婚后，靖子为了躲避纠缠不休的慎二多次搬家。虽然存在杀人动机，但靖子声称最近根本没有见过慎二，而且她的不在场证明也无懈可击。内海偶然碰到了靖子的邻居石神哲哉（
堤真一饰），他和汤川学（
福山雅治饰）一样也是帝都大学的毕业生。
和汤川讨论案情时，内海提到了石神。原来汤川和石神当年是同学，虽然不同专业但很谈得来，彼此惺惺相惜。一向自视甚高的汤川称赞石神是“真正的天才”。汤川前往拜访了如今在中学里教数学的旧友。然而在接触中，汤川找到了案情的疑点，他认为石神与这桩谋杀案密切相关。
数学天才与物理天才，这两大高手之间的过招胜负并无悬念，而过程的精彩自然不言而喻。有意思的是，电视剧里最常见的噱头——神秘现象并未在电影版里出现。，在丝丝入扣的推理中加入了纯洁的爱情元素，并获得了成功。所以汤川学所要面对的不是物理之谜，而是爱情这个亘古无解的谜题。（新浪网评）
片中主人公汤川学强烈的个人风格和辨识度也是该片的一大特点。对于非职业侦探的汤川学而言，他那句“确实很有趣”的口头禅，则意味着凶手用超自然现场所隐藏的诡计终将被这位帝都大学物理系副教授洞悉，他的冷静和俊美同样让人印象深刻。为了让他的形象更加立体，汤川学除了性格偏执爱鸡蛋里挑骨头以外，害怕小孩到和小孩说话都会发作荨麻疹的过敏症状，让这位高冷的侦探有了人性的温情。（时光网评）